Una fascinante historia de fantasmas

Publicado: el 28 abril, 2017 por AdminKonrad / Konrad Lorenz

¿Y tú crees en los fantasmas?, me preguntó inocentemente mi ahijado de siete años una noche antes de disponernos a dormir. Luego de una breve meditación, lo alcé en mis brazos y lo llevé hacia la ventana, por fortuna el cielo estaba despejado y se alcanzaba a ver en el firmamento fácilmente el cinturón de Orión.

-¿Si ves esas tres estrellas arriba?- le pregunté mientras se las señalaba apuntando con mi dedo -se conocen como el cinturón de Orión, un mítico cazador griego. Los nombres de esas tres estrellas son Alnitak (señalando la de la izquierda), Alnilam (la del centro) y Mintaka (la de la derecha) y las tres son fantasmas, como también lo son, el resto de las estrellas que alcances a ver, pero no son los fantasmas en que los humanos solemos creer, estos fantasmas no te van a asustar, el máximo miedo que te darán será el producido por la sensación real de nuestro tamaño frente al universo y la sensación de incertidumbre ante la infinidad de cosas que desconocemos- le dije, mientras sus pequeños ojos se posaban en el cielo.

-¿Y entonces por qué son fantasmas padrino?- me volvió a preguntar. -Verás- le respondí -Alnilam, la del centro, es un sol 40 veces mayor que el de nuestro sistema solar, y está a mas o menos 1340 años luz de nosotros, es decir, la luz que estamos viendo en este instante, es la luz que se emitió hace mucho tiempo en el año 670 (año en que murió Brahmagupta), es decir esa luz que vemos hoy, es el fantasma de una luz emitida hace 1340 años y para que llegue la luz de Alnilam que se está emitiendo en este momento pasaran 1340 años, aproximadamente en el año 3357, y para ese tiempo, ni tu ni yo estaremos en este mundo-.

Lo deje contemplar un momento más las estrellas, y lo lleve a dormir. Luego volví a la ventana a seguir observando las estrellas que hace unos años me enseñaba mi abuelo cuando estaba vivo y pensé que la luz que se produjo en ese asterismo en aquellos años, ni siquiera iba por la mitad del camino para llegar a la Tierra. A la mañana siguiente me disparó otra pregunta que no puede evitar meditar todo el día -¿y qué tal si hacemos llegar más rápido la luz?-.

Como es sabido gracias al experimento de Michelson-Morley, una consecuencia de las leyes del electromagnetismo es que la velocidad de la luz no depende de la velocidad del objeto que emite la radiación. Así, por ejemplo, la luz emitida de una fuente que se mueve rápidamente viajaría a la misma velocidad que la luz proveniente de una fuente estacionaria.

Si se combina esta observación con el principio de relatividad, se concluye que todos los observadores medirán la velocidad de la luz en el vacío como una misma, sin importar el marco de referencia del observador o la velocidad del objeto que emite la luz. Sin duda la naturaleza misma de la luz nos había atrapado en ese instante. La luz como fantasma, la luz como distancia, la luz como tiempo, nos atrapa a todos los seres vivientes en la Tierra, y nos rige intrínsecamente, haciéndonos adoptar comportamientos biológicos que fueron necesarios para la evolución, y su fascinación nos condujo a la necesidad de producirla artificialmente, para no parar nuestras actividades cuando el Sol se ocultaba en el horizonte.

Es increíble pensar que ya hace más de dos mil años Mo Tze, en China, fue uno de los primeros hombres en utilizar la luz y estudiarla, pero el emperador Qin Shi Huang, en su afán de unificación de su imperio, destruyó las obras de Mo Tze. Tuvieron que pasar mil años más, para que Alhazen, en Irak, se hiciera la pregunta que a mi ahijado le encanta, “¿por qué?”: ¿Por qué vemos la luz de la forma en que la vemos?

 Alhazen descubrió que la luz viaja en línea recta y, algo más apoteósico, descubrió que la clave para formar una imagen es una apertura pequeña que restrinja la luz que de una forma u otra entre en una cámara oscura, así entre más pequeña es la apertura, desde menos direcciones llega la luz y vuelve más nítida la imagen, que es el principio de funcionamiento de los ojos y los telescopios.

Si bien Galileo con el telescopio redujo las distancias cósmicas en el universo, gracias a Sir Isaac Newton sabemos que la luz solar blanca es una mezcla de todos los colores del arcoíris, y a este despliegue de colores lo llamó “espectro”, del latín fantasma. William Herschel descubrió que el espectro tiene una radiación propia, es decir, una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. Pero todas estas ideas magnificas ideas de gigantes de la ciencia desembocaron el descubrimiento principal de Joseph von Fraunhofer.

Usando el experimento de Sir Isaac Newton, observando los prismas que descomponen la luz, y un teodolito (una especie de telescopio pequeño), Joseph von Fraunhofer, se dio cuenta de que la luz esconde un misterio más grande, la composición misma de la luz expone la composición misma de todos los objetos en el universo.

Las longitudes de onda de diferentes espectros, provenientes del Sol llegan a la Tierra, y al interactuar con los objetos les dan una cualidad, el color. El color es la forma en que los ojos perciben qué tan energéticas son las ondas de luz que los objetos reflejan. En el espectro de la luz implícitamente existen líneas verticales negras, que revelan el comportamiento de un universo diferente.

Pensemos en la naturaleza cuántica de un átomo. Los tamaños de las órbitas de los electrones están limitados estrictamente y son diferentes para los átomos de cada elemento, el electrón gira alrededor del núcleo dando saltos cuánticos de una órbita a la otra, entre más grande es la órbita más abundante es la energía del electrón. Así, un electrón debe obtener energía para saltar hacia una órbita más grande. Cada vez que se produce un salto que está causado por un átomo que absorbe una onda de luz, dicho salto produce a su vez una onda de luz  cuyo color coincide con la diferencia de energía entre orbitales.

Pero, ¿qué pasa cuando la energía del electrón disminuye y baja de orbital?, pues la onda de luz que emite se separa y eso crea la línea vertical negra del espectro. De esta manera cualquier objeto en el universo, tiene su propio espectro.

Así Joseph von Fraunhofer redujo la distancia de las estrellas mucho más. Y, precisamente, usando este descubrimiento podemos ver a cientos de miles de millones de fantasmas en el pasado, su ubicación en el universo, conocer su composición química y sus características más escondidas, por ejemplo saber si una estrella a miles de años luz tiene las propiedades necesarias para que en sus planetas circundantes exista la posibilidad de albergar vida. También, gracias a esta descomposición de la luz podemos estudiar un fenómeno intrigante, los fantasmas invisibles a la vista humana, aquellos cuya gravedad es tan grande que es capaz de atrapar la luz en su propio interior sin que sean vistos, los agujeros negros.

Por eso no me da ningún tipo de vergüenza decir que creo en fantasmas, no hay nada de vergüenza en este acto, porque al creer en ellos, se sustenta mi curiosidad, de la misma forma en que todos los gigantes de la historia de la ciencia se sintieron atraídos ante ellos, y es cuando puedo usar sin temor la célebre frase que nos ha ayudado a vislumbrar el universo desde un humilde punto de  vista:

“nos esse quasi nanos, gigantium humeris incidentes, ut possimus plura eis et remotiora videre, non utique proprii visus acumine, aut eminentia corporis, sed quia in altum subvenimur et extollimur magnitudine gigantea”

“somos como enanos a los hombros de gigantes. Podemos ver más, y más lejos que ellos, no por la agudeza de nuestra vista ni por la altura de nuestro cuerpo, sino porque somos levantados por su gran altura.”

Miguel Ángel Rodríguez.

Estudiante del programa de matemáticas, Konrad Lorenz Fundación Universitaria.

[1] Autor

[2] http://www.visionlearning.com

[3] http://www.astronoo.com